初中物理浮力典型例题解析2

初中物理浮力典型例题解析初中物理浮力典型例题解析2 例例 10 以下是浮力知识的应用 说法正确的是 A 一艘轮船在海里和河里航行时 所受浮力一样大 B 一艘轮船在海里和河里航行时 在海里受的浮力大 C 密度计漂浮在不同液体中 所受浮力不同 D 密度计在不同液体中漂浮 浸入液体体积越大 所测得的液体密度越大 分析分析 轮船在河里和海里航行 都处于漂浮状态 F浮 G 因为轮船重力不变 所以船在河里和海里所受浮力相同 A选项正确 又因为 海水 河水 所 以V排海水 V排河水 在河水中没入的深一些 密度计的原理如图 1 5 4 将同一只密度计分别放入甲 乙两种液体中 由于密度计均处于漂浮状 态 所以密度计在两种液体中受的浮力都等于重力 可见 密度计没人液体越多 所测得的液体密度越 小 甲 乙 图 1 5 4 F甲浮 F乙浮 G 根据阿基米德原理 甲gV排甲 乙gV排乙 V排甲 V排乙 甲 乙 答案答案 A 例例 11 北京市西城区中考试题 如图 1 5 5 展示了一个广为人知的历史故事 曹冲称象 曹冲运用了等效替代的方法 巧妙地测出了大象的体重 请你写出他运用的与浮力相关的两条知 识 1 2 图 1 5 5 精析精析 此题考查学生通过对图形的观察 了解此图中G象 G石的原理 分析分析 当大象在船上时 船处于漂浮状态 F浮 G船 G象 曹冲在船上画出标记 实际上 记录了当时船排开水的体积为V排 用这条船装上石头 船仍处于漂浮状态 F浮 G船 G石 且装石头至刚才画出的标记处 表明 此时船排开水的体积V排 V排 根据阿基米德原理 两次浮力相等 两次浮力相等 便可以推出 G 象 G石 答案答案 1 漂浮条件 2 阿基米德原理 例例 12 长沙市中考试题 已知质量相等的两个实心小球A和B 它们的密度之比A B 1 2 现将A B放入盛有足够多水的容器中 当A B两球静止时 水对A B两球的浮力之比 FA FB 8 5 则 A kg m 3 B kg m 3 水 1 10 3kg m3 精析精析 由于A B两物体在水中的状态没有给出 所以 可以采取计算的方法或排除法分析得到物 体所处的状态 分析分析 1 设A B两球的密度均大于水的密度 则A B在水中浸没且沉底 由已知条件求出A B体积之比 mA mB B A V V B A m m B A 1 2 A B浸没 V排 V物 B A F F 浮 浮 B A gV gV 水 水 1 2 题目给出浮力比 而现在得 与已知矛盾 说明假设 1 不成立 B A F F 5 8 B A F F 浮 浮 1 2 2 设两球均漂浮 因为mA mB 则应有F浮A F浮B GA GB 也与题目给定条件矛盾 假设 2 不成立 B A F F 浮 浮 1 1 用上述方法排除某些状态后 可知A和B应一个沉底 一个漂浮 因为 A B 所以B应沉底 A漂浮 解解 A漂浮 FA GA AgVA B沉底 FB 水gVB排 水gVB Ag AAg V V 水 B A F F 5 8 代入 B A V V 1 2 A 水 1 103kg m3 0 8 103kg m3 B A F F A B V V 5 8 2 1 B 2A 1 6 10 3kg m3 答案答案 A 0 8 10 3kg m3 B 0 8 10 3kg m3 例例 13 北京市中考试题 A B两个实心球的质量相等 密度之比 A B 1 2 将它们分别 放入足够的酒精和水中 它们受到浮力 其浮力的比值不可能的是 酒精 0 8 10 3kg m3 A 1 1 B 8 5 C 2 A 水 D 2酒精 B 精析精析 从A B两个小球所处的状态入手 分析几个选项是否可能 一个物体静止时 可能处于的状态是漂浮 悬浮或沉底 以下是两个物体所处状态的可能性 A漂 B漂 A悬 B漂 A沉 B漂 A漂 B悬 A悬 B悬 A沉 B悬 A漂 B沉 A悬 B沉 A沉 B沉 由题目我们可以推出 mA mB A B 则VA VB A B 2 1 2 1 我们可以选择表格中的几种状态进行分析 设 1 A B均漂浮 A 酒精 B 水 与已知不矛盾 这时F浮A 1 1 A选项可 能 2 设A B都沉底 B选项可能 B A F F 浮 浮 A A gV gV 水 酒精 5 4 1 2 5 8 3 设A漂浮 B沉底 这时 A 酒精 B 水 B选项可能 B A F F 浮 浮 B A F G 浮B AA gV gV 水 水 A2 4 设A沉底 B漂浮 A应 酒精 B 2A应有B 酒精 水 B不可能漂浮 上述状态不可能 而这时的 B A F F 浮 浮 A A gV gV 水 酒精 B 酒精2 D选项不可能 答案答案 D 例例 14 北京市中考试题 如图 1 5 6 a 所示 一个木块用细绳系在容器的底部 向容器内倒 水 当木块露出水面的体积是 20cm3 时 细绳对木块的拉力为 0 6N 将细绳剪断 木块上浮 静止时 有的体积露出水面 如图 b 所示 求此时木块受到的浮力 g取 10N kg 2 5 a b 图 1 5 6 精析精析 分别对 a b 图当中的木块进行受力分析 已知 图 a V露 1 20cm3 2 10 5m3 F拉 0 6N 图 b V露 2 V 5 2 求 图 b F浮木 解解 图 a 木块静止 F拉 G F浮 1 F拉 F拉 1 F拉 2 F拉 水g V V露 1 水g V V 5 2 F拉 水g V V露 1 V 水g V V露 1 5 3 5 2 代入数值 0 6N 103kg m3 10N kg V 2 10 5m3 5 2 V 2 10 4m3 图 b 中 F浮乙 水g V 5 3 1 0 103kg m3 10N kg 2 10 4m3 5 3 1 2N 答案答案 木块在图 b 中受浮力 1 2N 例例 15 如图 1 5 7 所示 把甲铁块放在木块上 木块恰好浸没于水中 把乙块系在这个木块下面 木块也恰好浸没水中 已知铁的密度为 7 9 103kg m3 求 甲 乙铁块的质量比 图 1 5 7 精析精析 当几个物体在一起时 可将木块和铁块整体做受力分析 通常有几个物体 就写出几个重力 哪个物体浸在液体中 就写出哪个物体受的浮力 已知 铁 7 9 10 3kg m3 求 乙 甲 m m 解解 甲在木块上静止 F浮木 G木 G甲 乙在木块下静止 F浮木 F浮乙 G水 G乙 不要急于将公式展开而是尽可能简化 F浮乙 G乙 G甲 水g V乙 铁g V乙 铁g V甲 先求出甲和乙体积比 铁V甲 甲 乙 V乙 乙 甲 V V 铁 水铁 33 33 109 7 10 19 7 mkg mkg 79 69 质量比 乙 甲 m m 乙铁 甲铁 V V 乙 甲 V V 79 69 答案答案 甲 乙铁块质量比为 79 69 例例 16 北京市中考试题 如图 1 5 8 所示的木块浸没在水中 细线对木块的拉力是 2N 剪断细 线 待木块静止后 将木块露出水面的部分切去 再在剩余的木块上加 1N向下的压力时 木块有 20cm3的体积露出水面 求木块的密度 g取 10N kg 图 1 5 8 精析精析 分别对木块所处的几种状态作出受力分析 如图 1 5 9 a b c a b c 图 1 5 9 图 a 中 木块受拉力F1 重力和浮力 图 b 中 细线剪断 木块处于漂浮状态 设排开水的体积为V排 图 c 中 将露出水面的部分切去后 木块仍漂浮 这时再 施加F2 1 N的压力 仍有部分体积露出水面 已知 F1 2N F2 1N V 20cm3 2 10 5m3 求 水 解解 根据三个图 木块均静止 分别列出受力平衡过程 浮 浮 浮 223 2 11 FGF GF FGF 将公式中各量展开 其